助力生态环境研究 曙光再显高端实力

随着世界经济的发展，环境问题日益突出，并逐步成为各国间如何保持持续发展的重点战略问题。高性能计算集群系统的强大计算能力与细致的分析优势，成为了助力国家开展生态环境研究不可或缺的重要手段。

遵循国情   生态环境研究是国家战略发展的重点

为了避免环境污染的继续扩大以及改善环境污染现状，我国早在20世纪70年代起就率先开展了持久性有毒化学污染物的环境化学行为研究，并将其纳入环境研究与保证国家环境安全的重要战略当中。

中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室就是在这样的背景下而建设的。该实验室立足于国际学科发展的前沿，面向国家环境保护的重大需求，系统开展环境内分泌干扰物质的筛选、环境健康效应与控制原理的研究，开展我国持久性有毒化学污染物污染机制及控制原理研究，推动我国持久性有毒化学污染物基础研究的发展。如今，我国在环境分析化学、污染物的环境化学行为和生态毒理效应等方面进行了大量的基础性研究，取得了若干开创性成果，在我国环境化学发展中起到了重要的先导作用。

技术支柱   曙光为持续生态环境研究构建基础平台

作为环境化学与生态毒理学国家重点实验室战略性的科研服务设施，高性能计算平台不仅要满足分子模拟和材料设计的计算需求，又要满足分子力学、分子动力学、虚拟筛选、定量构效分析等多种学科的高效率运行需求。生态环境研究中心的集群项目在保证整体计算峰值的同时，还必须充分体现跨领域综合应用的特点，为量化计算、生命科学计算等多种应用软件进行合理配置。原有的计算平台无法满足该项目的研究需求。

结合用户需求，曙光做了大量的前期调研发现，该中心整体的计算需求共有三类，其中Gaussian与VASP等高精度量化计算约占30%，Gromacs与AMBER等分子动力学约占50%，此外还有分子对接与高通量筛选约占20%。而生态环境研究中心的集群项目在保证整体计算峰值的同时，还必须充分体现跨领域综合应用的特点，为量化计算、生命科学计算等多种应用软件进行合理配置。

有鉴于此，曙光首先对常见应用程序的特点进行简单的归类和需求分析，结合该项目所需求的综合性高性能计算平台具有多领域应用的特殊性等因素的考虑，建立一个集群平台已经成为保障持续研究与发展的必然选择。因此，曙光团队采用了基于Infiniband高速网络互联、胖/瘦节点相结合，兼顾多节点MPI并行和单节点SMP并行的多层次集群系统架构，并以具备领先行业的超高应用性能的曙光I840为主要结算点，以保证该系统平台的超高计算性能以及强大的处理性能等优势。

该集群系统可形成具有自身特色、规模适度、水平较高、性能优异的科学计算环境，在曙光公司技术队伍的建设下，不仅可以满足强大的计算需求，还可实现高速网络环境下多种计算资源的有效整合与充分共享。

优势产品   曙光高性能计算集群方案满足高端计算需求

该集群方案具备高性能、可扩展、高可靠、易管理以及先进共享等优势，采用当前开放的Cluster集群系统，具有强大的优势。共由数十台曙光四路I840节点构成的高性能计算平台，整体主频峰值（计算能力）高达5万亿次（下图）。

作为核心计算节点的曙光I840服务器，是曙光公司最新推出的一款支持英特尔最新四路多核处理器，具备先进的管理和存储技术,拥有更好的可扩充性和高可用性的高性能服务器产品。曙光I840以使用传统的前端总线(FSB 技术)来提供最稳定的应用体验，其拥有最高达 192GB 的DDR2 FBD 内存以及集成高性能SAS 控制器支持的多达16 块热插拔3.5寸SAS硬盘，这为满足计算密集型应用需要以及提供强大的功能以运行关键任务提供重要保障。

另外，为了更好的保证系统质量，提高Gaussian等应用软件的计算速度，曙光团队在提供核心计算节点提供I840服务器之外，还采用了曙光A410r-T和I610r-G服务器，共有42个双路节点，通过Infiniband高速网络提供多机并行计算环境。以此来保障系统的并行计算以及高性能计算优势。该系统的总体峰值可达5.2Tflops，共同组成了一个面向多层次、跨领域综合应用的高性能计算集群。

作为构建出拥有完全自主知识产权全系列精品服务器的民族厂商，曙光公司现有的服务器产品能全面满足用户从超级计算机到普通PC服务器的各项应用需求。此次方案所提供的具有代表性的曙光四路I840、曙光I610、曙光A410等服务器产品拥有极高的性价比，同时展示了作为民族厂商典范的曙光公司旗下服务器产品所拥有的多样化、差异化以及高性价比优势。这些都成为保障曙光团队所构建的系统平台其高性能、强大处理能力等优势的重要基石，也是满足广大用户高端计算需求的重要保障。

曙光高性能计算集群系统平台的优势特性

曙光高性能计算集群系统平台方案是曙光公司运用多年来的实践经验以及结合自身具有独立自主知识产权的服务器产品而组合的系统方案，是符合用户需求并具有高安全性的系统。其中众多的优势属性，都是曙光独一无二的优势特性。

先进性和成熟性：该方案充分采用符合国际标准的、先进并且成熟的计算机系统、存储系统、以及操作系统等先进技术和产品。

互联性和开放性：该方案中的计算机系统选用开放式系统，具有多平台多系统的互联支持能力，以满足用户开发和使用的要求。

高可靠性、高可用性、高可维护性：由于高性能计算系统要求7×24小时的持续服务能力，因此在方案设计时，曙光公司首先考虑选用稳定可靠的产品和技术，使其具有优秀的RAS特性和必要的冗余容错能力，好为用户提供高可用服务。同时系统在硬件配置、操作系统、以及系统管理等环节时，采取了严格的安全可靠性措施，系统的正常运转得到可靠保证。

可缩放性和可扩展性：该系统不但要能满足现阶段的业务要求，而且要能满足将来需求的增长和新技术发展的要求，要在原有设备继续发挥作用的基础上，保证用户能方便地增加或调整设备，改善系统功能和性能，支持将来系统不断更新和便于升级。同时应留有充分的扩展余地，并保证系统的完整性不受影响，保证系统可以平滑升级、扩容。

可管理性：该系统具有完善的管理措施和功能，便于设备的安装、配置和维护，以及对各种软硬件资源的分配、调度和管理，有效提高资源和资产利用率，减轻了系统管理人员的工作负担。

如今，环境化学与生态毒理学国家重点实验室的环境与生态研究工程正在紧锣密鼓的进行中。在国家战略的指导下，凭借先导作用正在为我国乃至全球的环境发展与消除污染工程贡献着重要的力量。而曙光的集群系统平台在这些研究者的手下正在行驶着环境研究科技力量的重要使命，正在为中国的环境保护与促进和谐发展的国家战略提供精准的数据。